超高分解能のX線分光観測による銀河の物質循環の研究

利用超高分辨率X射线光谱观测研究星系中的物质循环

• 批准号: 04J04087
• 负责人: 大島 泰
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Tokyo Metropolitan University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-04J04087/
• 关键词: マグネティック型マイクロカロリメータ; 超伝導量子干渉計; TES型マイクロカロリメータ; X線分光観測; 銀河の物質循環; アウトフロー; 分子雲; 断熱消磁冷凍機

次世代の超高分解能X線分光観測を目指して開発を行っているマグネティック型マイクロカロリメータの性能向上を重点的に行った。現在、世界的にもマグネティック型マイクロカロリメータの性能は読み出し素子(超伝導量子干渉計SQUID)のノイズで制限されている。そこで、前年度のX線検出の結果を基にして詳細なシミュレーションを行うことで、より低いノイズレベルの実現と信号の伝達効率の向上を図った新しい読み出し素子の設計と製作を行った。特に、将来の撮像観測に必須となる素子のアレイ化を目指して16素子(2×8)のアレイを世界に先駆けて実現した。さらに、このアレイに検出素子を搭載するための半導体プロセスを確立し、そのためのフォトマスクの設計と製作を行った。また、将来の超高分解能のγ線分光観測を目指したγ線用TES型マイクロカロリメータのパラメータの最適化、この最適化によって得られた高い分光性能と世界最速の応答速度、それらに加えてγ線用TES型カロリメータの潜在的な可能性ついて国際学会で発表し、高い評価を得ることができた。その際に、撮像に必要なアレイ化実現のために他グループとの議論を行い、それを基にして半導体プロセスを活用して効率良くアレイを作成する手法を考案するだけでなく、実際にそのためのフォトマスクの設計と製作を行った。一方、観測的研究においては、日本のX線天文衛星すざくの衛星運用を行うことで観測データの取得と運用に貢献した。

重点是改善磁化微量钙化器的性能，该磁化器的开发是为了下一代超高分辨率的X射线光谱观测。目前，在全球范围内，磁微钙化器的性能受到读数元素的噪声（超导量子干涉仪鱿鱼）的限制。因此，通过基于上一年的X射线检测结果进行详细的模拟，我们设计并制造了一种新的读数元件，该元素可实现较低的噪声水平并提高了信号传输效率。特别是，我们首先创建了一个由16个元素（2x8）组成的数组，目的是将元素转换为一个阵列，这对于将来的成像观察至关重要。此外，建立了用于安装该阵列中检测元件的半导体过程，并为此目的设计和制造了光掩膜。 Furthermore, the optimization of parameters of a TES-type microcalorimeter for gamma-rays aimed at ultra-high resolution gamma-ray spectroscopy in the future, the high spectroscopic performance obtained through this optimization and the world's fastest response speed, as well as the potential of TES-type calorimeter for gamma-rays, was presented at an international conference, and was able to receive high praise.目前，我们与其他小组讨论了成像所需的数组，不仅我们设计了一种使用半导体过程有效创建数组的方法，而且我们实际上还为此目的设计和制造了光掩膜。另一方面，在观察性研究中，日本X射线天文卫星Suzaku的运行有助于观察数据的获取和运行。